[发明专利]一种无刷直流电机绕组电阻测量、预警方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电阻的测量，尤其是一种无刷直流电机的绕组电阻的测量、预 警方法及装置。

背景技术

无刷直流电机是当今最理想的调速电机，已经广泛的应用到了军事，航空 航天，医疗等众多的行业。在医疗行业使用以无刷直流电机为本体的涡轮供气， 不仅可以大幅度缩小气源的体积，节省能源，降低成本，还可以对涡轮进行准 确可靠的控制，从而获得稳定的气流与压力。

无刷直流电机的三相绕组电阻是一个非常重要的参数指标。正常的情况下， 三相绕组电阻值满足：Ra＝Rb＝Rc，La＝Lb＝Lc。则三个绕组产生相同的磁场，无 刷直流电机匀速转动。假设三相绕组电阻不平衡，则三个绕组产生的磁场不均 匀，对转子磁场的作用力也就不同，在不同的换相时刻，电机的转速也就不同， 最后导致涡轮的输出气流不稳定，主控CPU再进行通气调节就会产生困难。这 种异常状况的出现，对于维修检测人员来说是一件比较困难的事情，难以判断。 如果能对三相绕组电阻进行直流电阻测试，就可以比较圆满的解决这个问题。 实际情况下，三相绕组电阻也不会完全相等，随着工作时间的不断增长，绕组 之间的电阻偏差会变得越来越大。因此，如何测量无刷直流电机的三相绕组电 阻，获得绕组阻值来评判直流电机的运行状态是亟待解决的问题。

现有的无刷直流电机绕组阻值测量方法是：要测量电机绕组的直流电阻， 就要给绕组施加一个直流电压，测出流过电机绕组中的电流，那么电机绕组的 阻值：R＝U/I。

如果使用人工的方法，依次在AB，BC，CA端加上直流电压，测得三个电流 Ia,Ib,Ic，得到：

Ra+Rb＝U/Ia

Rb+Rc＝U/Ib

Ra+Rc＝U/Ic

联立以上3式，可以得出电机绕组Ra,Rb,Rc。这种方法存在着缺陷：首先 该方法操作繁琐且不智能，引入的人为因素较大，测量结果不准确；其次，该 方法没有考虑电缆电阻的影响；电机绕组的阻值范围可以到1欧姆以下，而普 通的电缆电阻也可以到1欧姆以下，二者处于同一数量级。如果不考虑电缆电 阻，那么就会对电机绕组的测量造成较大的影响，使得绕组阻值测量结果也不 准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无刷直流电机绕组电阻测量、预警方法及装置， 实现无刷直流电机的绕组电阻的自动测量，排除人为因素引入的误差，解决因 未考虑电缆电阻造成的测量不准确的问题，使得测量操作更加简单、智能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种无刷直流电机绕组电阻测 量方法，包括如下步骤：

步骤1、令测量回路中绕组电阻两两短接，分别计算各个短路测量回路中的 短路电流和短路电阻；

步骤2、令测量回路中绕组电阻两两导通，分别计算各个导通测量回路中的 导通电流和导通电阻；

步骤3、求解导通电阻与短路电阻差值的方程组得到绕组电阻值。

通过该方法只需要知道采样电阻的阻值即可得到以绕组电阻为未知数的方 程组，求解方程组即可获得绕组电阻的阻值，是一种更加简便的获得直流无刷 电机绕组电阻的方式。

优选地，步骤1中，控制测量回路中多个切换逻辑芯片，分别得到绕组电 阻两两短接的测量回路,将绕组电阻屏蔽于测量回路之外。

优选地，测量采样电阻的电压与阻值的比值得到短路电流。

优选地，短路电阻的阻值是电源电压与短路电流的比值，其中，短路电阻 的阻值包括电缆的阻值和切换逻辑芯片的接触阻值。

优选地，步骤2中，控制测量回路中多个切换逻辑芯片，分别得到绕组电 阻两两导通的测量回路。

优选地，测量采样电阻的电压与阻值的比值得到短路电流，导通电阻的阻 值是电源与导通电流的比值。

一种无刷直流电机绕组阻值不平衡预警方法，包括如下步骤：

步骤1、令测量回路中绕组电阻两两短接，分别计算各个短路测量回路中的 短路电流和短路电阻；

步骤2、令测量回路中绕组电阻两两导通，分别计算各个导通测量回路中的 导通电流和导通电阻；

步骤3、求解导通电阻与短路电阻差值的方程组得到绕组电阻值；

步骤4、主控模块判断同一测量回路中绕组阻值之差的绝对值与平衡电阻误 差ΔR的关系，执行如下步骤：